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涂料配方設(shè)計一般來說，先根據(jù)涂料的使用要求，即涂料在工作環(huán)境下應(yīng)具備的性能來選定基料樹脂和顏料，再根據(jù)施工要求和選定的基料來確定溶劑，最后再考慮添加助劑，形成一個初步配方。涂料成分的性質(zhì)是多元的，各成分之間匹配組合，存在物理化學(xué)作用、協(xié)同增效等效應(yīng)，各組分的絕對數(shù)量和它們的相對比例對涂料的性能有很大影響，因此設(shè)計配方時要選擇好每一組分并充分考慮各組分之間的交互作用。
1.1 成膜物種類的選擇并確定其用量
成膜物的選擇應(yīng)根據(jù)涂料的應(yīng)用性能結(jié)合各種樹脂的物理化學(xué)性質(zhì)來確定。以成膜物化學(xué)結(jié)構(gòu)和成膜機理為依據(jù)，預(yù)測涂料性能并確定成膜條件與方式。李桂林介紹了一種確定成膜物組成的方法-涂料性能預(yù)測法，它是一種通過計算與成膜物相關(guān)的涂膜某種性能參數(shù)從而實現(xiàn)對成膜物進行選擇的方法。如通過對成膜物形成涂膜的有效交聯(lián)密度(P)和滲透指數(shù)(PI)等參數(shù)計算，預(yù)測涂膜防腐蝕性介質(zhì)滲透能力，確定成膜物品種、配比和固化體系，減少試驗次數(shù)，提升配方設(shè)計水準(zhǔn)。
1.2 顏填料種類的選擇并確定其用量
涂料配方的變化基本上也就是基料與顏填料之間比例的變化。所謂顏/基比(P/B)是指顏料的質(zhì)量和基料固體分質(zhì)量的比值。不同用途的涂料采用不同的顏料基料比。
在配方的最初設(shè)計階段采用顏/基比是非常實用的。一般來說面漆的P/B約為0.25~0.9：1，而底漆的P/B約為(2~4)：1之間。建筑用乳膠涂料，通常外用型P/B為(2~4)：1；而內(nèi)用乳膠涂料在(3~7)：1范圍內(nèi)。如為有光乳膠涂料，P/B往往要小于1.0。通過P/B可以大概推知涂料的某些性能。
顏基比雖然在設(shè)計涂料配方時比較簡單方便，但在應(yīng)用上尤其是在對組成不同的涂料進行性能試驗結(jié)果比較時很難說明問題。由于涂料許多物理性能與顏料體積濃度(PVC)的變化有一比較明確的對應(yīng)關(guān)系，因此可以通過計算顏料及臨界顏料體積濃度(PVC&CPVC)來幫助設(shè)計涂料配方。此方法更準(zhǔn)確簡便，所設(shè)計出來的配方與涂料的期望性能很接近，因而會大大減少實驗量。顏料體積濃度(PVC)是指涂料中顏填料的體積與配方中所有固體組分(包括樹脂、乳液的固體組分和顏料、填料等)的總體積之比(計算過程只要先將各組分換算成固含量再換算成體積即可)。
PVC(%)=顏填料總體積÷(顏填料總體積+漆基固體總體積)=(ΣMi/ ρi) ÷(ΣMi/ ρi+ΣMj/ ρj)
式中，Mi：顏填料質(zhì)量；Mj：漆基(樹脂)質(zhì)量； ρi：顏填料密度；ρj：漆基(樹脂)密度。i=1~n，表示不同顏填料的品種；j=1~m_表示不同漆基的品種。
PVC的取值可以從0(即完全是基料)到1到100(即完全是顏料)變化，在此范圍內(nèi)有個臨界點即堆積狀顏料層的空隙剛好完全被基料充滿，這個臨界點就稱作臨界顏料體積濃度CPVC。
顏料體積濃度的主要特征是在低于CPVC時，顏料粒子很少接觸，而高于CPVC時基料被空氣取代，在CPVC濃度兩側(cè)涂料性質(zhì)例如：附著力、機械性能、遮蓋力、光澤等發(fā)生突變。因此在設(shè)計涂料配方中可以作為一個重要的參照點。
在具體反復(fù)多次的計算過程中可借用計算機在EXCEL數(shù)據(jù)庫中進行。通過調(diào)整樹脂及顏填料的加入量可以得到合適的PVC/CPVC的值。
以上1.1和1.2已確定了涂料配方的基本組分，為了滿足性能上的要求還須使用一些溶劑和助劑，用于溶解樹脂，調(diào)節(jié)涂料的粘度，總固體份，揮發(fā)速度等，使得涂料骨架合理，符合施工條件以及使用要求。
設(shè)計一個涂料的初步配方不難，但是對此配方進行調(diào)整以使得到所有要求的良好性能就不是一件容易的事情，必須經(jīng)過反復(fù)實踐，反復(fù)認(rèn)識的過程。在調(diào)整涂料配方時候我們可以采用一定的數(shù)學(xué)統(tǒng)計方法，以便在較少的實驗次數(shù)獲得較好的配方。
